Способ повышения чувствительности обнаружения паров токсичных химикатов детектором на основе полупроводниковых датчиков


 


Владельцы патента RU 2482473:

Федеральное государственное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области анализа паров токсичных химикатов, а именно к области обеспечения безопасности персонала химически опасных объектов, личного состава Министерства Обороны, МЧС, МВД, действующего в зоне химического заражения, а также передовых и аварийно-спасательных отрядов при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на химически опасных объектах. Способ повышения чувствительности обнаружения паров токсичных химикатов с помощью детектора на основе полупроводниковых датчиков. При этом анализируемый воздух ионизируется с помощью источников ионизирующего излучения различного типа или генератора коронного разряда, установленных в корпусе детектора в непосредственной близости от поверхности газочувствительного слоя полупроводниковых датчиков. Молекулы токсичных химикатов, попадая в зону действия излучения или в область коронного разряда, ионизируются, теряя электроны и приобретая положительный заряд. В результате хемосорбция молекул вещества-аналита переходит в форму заряженной адсорбции на поверхность газочувствительного слоя полупроводниковых датчиков. В силу заряженной формы хемосорбции вероятность взаимодействия молекул с активными центрами поверхности газочувствительного слоя возрастает и, соответственно, возрастает скорость адсорбции, что обеспечивает повышение чувствительности обнаружения паров токсичных химикатов в воздухе в 5…10 раз. Кроме того, при повышении температуры нагрева газочувствительного слоя (снижении потенциального барьера и изменении градиента температуры) вероятность десорбции заряженных молекул также возрастает, что позволяет снизить время релаксации поверхности датчика. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности обнаружения в воздухе паров токсичных химикатов с помощью детектора, выполненного на основе полупроводниковых датчиков.

 

Изобретение относится к области анализа паров токсичных химикатов, а именно к области обеспечения безопасности персонала химически опасных объектов, личного состава Министерства Обороны, МЧС, МВД, действующего в зоне химического заражения, а также передовых и аварийно-спасательных отрядов при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на химически опасных объектах.

Одним из ближайших аналогов настоящего изобретения является способ обнаружения паров токсичных химикатов, реализованный в детекторе войскового автоматического газосигнализатора ГСА-4. Определение зараженности атмосферы парами токсичных химикатов с помощью ГСА-4 осуществляется за счет диффузии анализируемого воздуха внутрь корпуса детектора, регистрации и обработки индикационного эффекта полупроводниковых газочувствительных датчиков. Реализованный в детекторе способ позволяет обнаруживать пары токсичных химикатов в опасных концентрациях.

Задачей изобретения является разработка способа, обеспечивающего повышение чувствительности обнаружения в воздухе паров токсичных химикатов с помощью детектора, выполненного на основе полупроводниковых датчиков.

Решение поставленной задачи достигается тем, что для повышения требуемых характеристик в корпус детектора в непосредственной близости от поверхности газочувствительного слоя полупроводниковых датчиков устанавливается источник ионизации, в качестве которого могут быть использованы источники ионизирующего излучения различного типа или генератор коронного разряда.

Молекулы токсичных химикатов, попадая в зону действия излучения или в область коронного разряда, ионизируются, теряя электроны и приобретая положительный заряд. В результате хемосорбция молекул вещества-аналита переходит в форму заряженной адсорбции на поверхность газочувствительного слоя полупроводниковых датчиков. В силу заряженной формы хемосорбции вероятность взаимодействия молекул с активными центрами поверхности газочувствительного слоя возрастает и, соответственно, возрастает скорость адсорбции, что обеспечивает повышение чувствительности обнаружения паров токсичных химикатов в воздухе в 5…10 раз. Кроме того, при повышении температуры нагрева газочувствительного слоя (снижении потенциального барьера и изменении градиента температуры) вероятность десорбции заряженных молекул также возрастает, что позволяет снизить время релаксации поверхности датчика.

Положительный эффект от применения изобретения заключается в использовании его для повышения технических характеристик газосигнализаторов, используемых для обеспечения безопасности персонала химически опасных объектов, личного состава Министерства Обороны, МЧС, МВД, действующего в зоне химического заражения, а также передовых и аварийно-спасательных отрядов при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на химически опасных объектах.

Способ повышения чувствительности обнаружения паров токсичных химикатов с помощью детектора на основе полупроводниковых датчиков, отличающийся тем, что анализируемый воздух ионизируется с помощью источников ионизирующего излучения различного типа или генератора коронного разряда, установленных в корпусе детектора в непосредственной близости от поверхности газочувствительного слоя полупроводниковых датчиков.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения химических соединений газохроматографическим методом, и может быть использовано в различных областях химии, фармации, медицины, контроле окружающей среды и технологических процессах в нефтегазовой, химической и пищевой промышленности и так далее.
Изобретение относится к биохимии и клинической лабораторной диагностике. .

Изобретение относится к газохроматографическим методам анализа и может быть использовано в нефтяной и газовой отраслях промышленности для количественного определения в пластовых водах различных водорастворимых индикаторов, например изопропанола.

Изобретение относится к инструментальной аналитической химии, в частности к определению стабильных изотопов в пищевых продуктах. .

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к приборам для разделения и анализа смесей веществ методом хроматографии. .

Изобретение относится к способу оценки чистоты воздуха гермокабин летательных аппаратов, поступающего от компрессоров газотурбинных двигателей, на содержание продуктов разложения смазочных масел, включающий проведение параллельных отборов проб воздуха гермокабины путем его прокачки через патроны с сорбентом с последующим наземным газохроматографическим анализом на колонках разной селективности и полярности для идентификации компонентов-примесей.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений (концентрирование и определение) и может быть использовано для санитарно-эпидемиологического контроля питьевых вод, воды объектов, имеющих рыбохозяйственное значение, а также степени очистки сточных вод различных химических производств.

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в медицинских, ветеринарных и других исследованиях для определения троксерутина, декспантенола, бензокаина и метилпарагидроксибензоата в лекарственных препаратах.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при анализе смесей органических и неорганических веществ в различных научных и практических областях медицины, биологии, химии, пищевой промышленности, охране окружающей среды и других отраслях народного хозяйства для анализа смесей органических и неорганических веществ методом тонкослойной хроматографии

Изобретение относится к области экологической и аналитической химии, в частности к способу определения загрязненности воды дизельным топливом

Изобретение относится к ветеринарной токсикологии и санитарии, а именно к определению остаточных количеств инсектицида в органах и тканях животных при подозрении на отравление имидаклопридом, а также в продуктах животного происхождения

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к тепловыделяющим элементам (ТВЭЛ) ядерных реакторов

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для диагностики патологий, связанных с заболеваниями коры надпочечников

Изобретение относится к химическим методам анализа жидкостей с использованием автоанализаторов проточного или проточно-дискретного типов, или отдельных спектрофотометров, имеющих гидравлическую систему с перистальтическим насосом, эластичными трубками и проточной кюветой

Изобретение относится к области газовой хроматографии, а именно к прокачке поверочных газовых смесей (ПГС) через какие-либо изделия, например концентраторы, используемые в дальнейшем в лабораторных комплексах для отбора и газохроматографического анализа проб воздуха из компрессора газотурбинного авиационного двигателя при его стендовых испытаниях на наличие и содержание вредных примесей
Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для одновременного определения содержания диэтиленгликоля и метанола в природных, поверхностных, подземных, сточных и технологических водах

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено для детектирования паров фенола в воздушной рабочей зоне

Изобретение относится к способу исследования, обеспечивающего оценку части природного газа, добываемого из плотных газовых коллекторов, с помощью анализа изотопного состава извлеченного газа и корреляции этого изотопного состава с коэффициентом газоотдачи. Технический результат направлен на получение уточненной оценки коэффициента газоотдачи, которая основана на калиброванном соотношении между изменениями изотопного состава одного или более компонентов добытого газа и коэффициентом газоотдачи для объема, дренированного продуктивной газовой скважиной. Способ оценки коэффициента газоотдачи для объема, дренированного по меньшей мере одной продуктивной газовой скважиной, включает: калибровку изменений изотопного состава по меньшей мере одного компонента газа, добытого из газовой скважины, с ростом коэффициента газоотдачи. Взятие пробы газа, добытого из продуктивной скважины, и анализ пробы для получения изотопного состава компонента добытого газа. Использование калибровки, полученной ранее, и определенного изотопного состава для оценки коэффициента газоотдачи для объема, дренированного газовой скважиной. Использование оценки коэффициента газоотдачи и совокупного объема газа, добытого из газовой скважины, для определения объема, дренированного газовой скважиной. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх